CN213649341U - 高压安全监测电路和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高压安全监测电路和车辆，该高压安全监测电路包括碰撞检测支路，高压互锁支路以及控制采样支路，该碰撞检测支路通过该高压互锁支路与该控制采样支路连接，该高压互锁支路，由多个高压器件通过高压互锁导线串联而成；该碰撞检测支路，用于在未采集到车辆碰撞信号的情况下，向该高压互锁支路输出第一电信号，在采集到车辆碰撞信号的情况下，向该高压互锁支路输出第二电信号；该高压互锁支路，用于根据第一电信号或第二电信号，向该控制采样支路输出检测信号；该控制采样支路，用于采集该高压安全监测电路输出的检测信号，该检测信号用于确定车辆中高压线路的当前状态，能够有效提升车辆的集成度。

Description

高压安全监测电路和车辆

技术领域

本公开涉及车辆技术领域，具体地，涉及一种高压安全监测电路和车辆。

背景技术

电动车辆由于其节能环保的优势逐渐受到了广大车辆用户的青睐，电动车辆的高压安全问题也是人们关注的重点，众所周知，电动车辆中存在很多高压器件，电动车辆中一旦出现高压电泄露，将会严重威胁驾乘人员和设备的安全，为了杜绝高压泄露事件，通常会采用高压互锁回路监测高压器件是否与高压线连接正常，或者为了避免高压泄露，也会监测车辆是否发生碰撞，并在确定车辆碰撞之后及时切断高压回路，以保证乘驾人员和设备的安全。

然而，目前可以检测高压回路互锁状态和碰撞状态的电路是分开设计的，其集成度较低，不利于精简电路，也不利于提升车辆的集成度。

发明内容

本公开的目的是提供一种高压安全监测电路和车辆。

为了实现上述目的，在本公开的第一方面提供一种高压安全监测电路，包括碰撞检测支路，高压互锁支路以及控制采样支路，所述碰撞检测支路通过所述高压互锁支路与所述控制采样支路连接，所述高压互锁支路，由多个高压器件通过高压互锁导线串联而成；

所述碰撞检测支路，用于在未采集到车辆碰撞信号的情况下，向所述高压互锁支路输出第一电信号，在采集到车辆碰撞信号的情况下，向所述高压互锁支路输出第二电信号；

所述高压互锁支路，用于根据第一电信号或第二电信号，向所述控制采样支路输出检测信号；

所述控制采样支路，用于采集所述高压安全监测电路输出的检测信号，所述检测信号用于确定车辆中高压线路的当前状态。

可选地，所述第一电信号为第一占空比的第一PWM信号，所述第二电信号为第二占空比的第二PWM，所述第一占空比与所述第二占空比不同。

可选地，所述碰撞检测支路包括碰撞传感器，所述车辆碰撞信号由所述碰撞传感器采集得到。

可选地，所述碰撞检测支路还包括信号发生器，所述碰撞传感器与所述信号发生器连接，所述信号发生器用于在接收到所述碰撞传感器发出的所述车辆碰撞信号之前，输出所述第一PWM信号，在接收到所述碰撞传感器发出的所述碰撞信号之后，输出所述第二PWM信号。

可选地，所述控制采样支路包括控制器，电阻和检测信号采集端，所述电阻一端连接所述高压互锁支路，另一端用于接地，所述电阻连接所述高压互锁支路的一端的引出线形成所述检测信号采集端，所述检测信号采集端与所述控制器连接，

所述控制器，用于根据所述检测信号采集端输出的检测信号确定所述车辆中高压线路的当前状态。

可选地，所述碰撞检测支路包括低压电源和第一开关，所述第一开关包括控制端，所述第一开关的控制端与所述控制器连接，所述低压电源通过所述第一开关与所述高压互锁支路连接，

所述碰撞检测支路，用于在所述第一开关闭合的情况下，输出高电平信号，在所述第一开关断开的情况下，输出低电平信号；

所述控制器，用于在未接收到碰撞信号之前，通过控制所述第一开关的闭合与断开使所述碰撞检测支路输出所述第一PWM信号，在接收到碰撞信号之后，控制所述碰撞检测支路输出所述第二PWM信号。

可选地，所述第一开关为三极管，继电器开关和电磁开关中的任一种。

可选地，所述控制器为车辆中的MCU，多个所述高压器件分别与所述MCU连接，所述MCU用于在根据所述检测信号确定所述高压线路的所述当前状态为故障状态的情况下，控制所述高压器件与车辆中的高压线路断开连接。

可选地，所述碰撞传感器为加速度传感器，所述碰撞检测支路用于接收所述加速度传感器采集到的加速度信息，并根据所述加速度信息确定是否发生碰撞。

在本公开的第二方面提供一种车辆，所述车辆包括以上第一方面所述的高压安全监测电路。

上述技术方案，通过提供一种高压安全监测电路，包括碰撞检测支路，高压互锁支路以及控制采样支路，所述碰撞检测支路通过所述高压互锁支路与所述控制采样支路连接，所述高压互锁支路，由多个高压器件通过高压互锁导线串联而成；所述碰撞检测支路，用于在采集到车辆碰撞信号的情况下，向所述高压互锁支路输出第一电信号，在未采集到车辆碰撞信号的情况下，向所述高压互锁支路输出第二电信号；所述高压互锁支路，用于根据第一电信号或第二电信号，向所述控制采样支路输出检测信号；所述控制采样支路，用于采集所述高压安全监测电路输出的检测信号，所述检测信号用于确定车辆中高压线路的当前状态，这样，能够通过该高压安全检测电路同时监测车辆碰撞状态和高压回路互锁状态，有利于精简电路，从而能够有效提升车辆的集成度。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开一示例性实施例示出的一种高压安全监测电路的框图；

图2是本公开另一示例性实施例示出的一种高压安全监测电路的框图；

图3是本公开又一示例性实施例示出的一种高压安全监测电路的框图；

图4是根据本公开图3所示实施例示出的一种高压安全监测电路的框图；

图5是本公开又一示例性实施例示出的碰撞检测支路输出的电信号的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在详细介绍本公开的具体实施方式之前，首先对本公开的应用场景进行以下说明，本公开可以应用于对电动车辆中的高压回路的安全状态的监测场景中，众所周知，电动车辆的高压电能达到300至500V，一旦发生高压泄露，将会严重威胁乘驾人员以及车辆中其他设备的安全，确保高压安全是提高电动车辆安全性能的重要环节。

相关技术中，对车辆的高压安全监控主要包括两种，一种是高压回路互锁状态的监控，即将各高压器件用一条高压互锁导线串联起来，利用整车控制器通过一个串联的回路进行高压互锁检测，整车控制器在该回路上发送一个特定的电压或电流信号，并在回路的接收端检测该信号，当某一个高压接插件被拔出或者误断开时，该回路断开，则该接收端将无法接收到该电压或者电流信号，从而实现通过高压互锁回路判定高压接插件是否全部接好，以避免高压泄露。另一种是碰撞状态的监控，即通过传感器检测车辆是否发生碰撞，在确定车辆发生碰撞的情况下，切断车辆中的高压回路，以避免发生高压泄露。然而，在相关技术中，用于监控高压回路互锁状态的电路，与用于监控碰撞状态的电路是分开设计的，其集成度较低，不利于精简电路，也不利于提升车辆的集成度。

为了解决上述技术问题，本公开提供一种高压安全监测电路和车辆，该高压安全监测电路包括碰撞检测支路，高压互锁支路以及控制采样支路，该碰撞检测支路通过该高压互锁支路与该控制采样支路连接，该高压互锁支路，由多个高压器件通过高压互锁导线串联而成；该碰撞检测支路，用于在未采集到车辆碰撞信号的情况下，向该高压互锁支路输出第一电信号，在采集到车辆碰撞信号的情况下，向该高压互锁支路输出第二电信号；该高压互锁支路，用于根据第一电信号或第二电信号，向该控制采样支路输出检测信号；该控制采样支路，用于采集该高压安全监测电路输出的检测信号，该检测信号用于确定车辆中高压线路的当前状态，这样，能够通过该高压安全检测电路同时监测车辆碰撞状态和高压回路互锁状态，有利于精简电路，从而能够有效提升车辆的集成度。

图1是本公开一示例性实施例示出的一种高压安全监测电路的框图；参见图1，该高压安全监测电路，包括碰撞检测支路101，高压互锁支路102以及控制采样支路103，该碰撞检测支路101通过该高压互锁支路102与该控制采样支路103连接，该高压互锁支路102，由多个高压器件通过高压互锁导线串联而成；

该碰撞检测支路101，用于在未采集到车辆碰撞信号的情况下，向该高压互锁支路102输出第一电信号，在采集到车辆碰撞信号的情况下，向该高压互锁支路102输出第二电信号；

该高压互锁支路102，用于根据第一电信号或第二电信号，向该控制采样支路103输出检测信号；

该控制采样支路103，用于采集该高压安全监测电路输出的检测信号，该检测信号用于确定车辆中高压线路的当前状态。

其中，该碰撞检测支路101可以包括碰撞传感器1011，该车辆碰撞信号由该碰撞传感器1011采集得到。例如，该碰撞传感器1011可以为加速度传感器，该碰撞检测支路用于接收该加速度传感器采集到的加速度信息，并根据该加速度信息确定是否发生碰撞。其中，在前后两次采样中采集到的车辆加速度的差异大于或者等于预设差异阈值的情况下，确定发生碰撞；在前后两次采样中采集到的车辆加速度的差异小于该预设差异阈值的情况下，确定未发生碰撞。

另外，该第一电信号和该第二电信号可以是不同大小的电压信号或者电流信号，也可以是占空比不同的PWM信号。该控制采样支路103可以包括控制器1031，电阻R1032和检测信号采集端，该电阻R1032一端连接该高压互锁支路102，另一端用于接地，该电阻R1032连接该高压互锁支路102的一端的引出线形成该检测信号采集端，该检测信号采集端与该控制器1031连接，该控制器1031，用于根据该检测信号采集端输出的检测信号确定该车辆中高压线路的当前状态。

该碰撞检测支路101的实施方式可以包括以下两种：

实施方式一，如图2所示，图2是本公开另一示例性实施例示出的一种高压安全监测电路的框图，该碰撞检测支路101还包括信号发生器1012，该碰撞传感器1011与该信号发生器1012连接，该信号发生器1012用于在接收到该碰撞传感器1011发出的该车辆碰撞信号之前，输出该第一PWM信号，在接收到该碰撞传感器1011发出的该碰撞信号之后，输出该第二PWM信号。

实施方式二，如图3所示，图3是本公开又一示例性实施例示出的一种高压安全监测电路的框图，该碰撞检测支路101包括低压电源1013和第一开关1014，该第一开关1014包括控制端，该第一开关1014的控制端与该控制器1031连接，该低压电源1013通过该第一开关1014与该高压互锁支路102连接，该碰撞检测支路101，用于在该第一开关1014闭合的情况下，输出高电平信号，在该第一开关1014断开的情况下，输出低电平信号；该控制器1031，用于在未接收到碰撞信号之前，通过控制该第一开关1014的闭合与断开使该碰撞检测支路101输出该第一PWM信号，在接收到碰撞信号之后，控制该碰撞检测支路101输出该第二PWM信号。

其中，该第一开关1014为三极管，继电器开关和电磁开关中的任一种。在该第一开关1014为继电器开关的情况下，该继电器开关的控制线圈一端与该控制器连接，另一端接地，由该控制器控制该控制线圈是否得电，从而控制该控制线圈对应的触头的闭合与断开。另外，在第一开关1014为三极管时，如图4所示，图4是根据本公开图3所示实施例示出的一种高压安全监测电路的框图，在该图4中，该第一开关1014可以为NPN型三极管，该NPN型三极管的基极作为该第一开关1014的控制端与该控制器1031连接，该NPN型三极管的集电极与该低压电源1013连接，该NPN型三极管的发射极与该高压互锁支路的一端连接。

需要说明的是，这里以图5为例进行说明，图5是本公开又一示例性实施例示出的碰撞检测支路输出的电信号的示意图；如图5所示，该第一电信号为第一占空比的第一PWM信号(如图5中所示的Cycle A信号)，该第二电信号为第二占空比的第二PWM(如图5中所示的Cycle B信号)，该第一占空比与该第二占空比大小不同，在该图5中，该第一PWM信号的占空比为5/6，该第二PWM的占空比为1/3，在接收到该碰撞传感器1011发出的该车辆碰撞信号之前，输出该第一PWM信号，在接收到该碰撞传感器1011发出的该碰撞信号之后，输出该第二PWM信号，在该碰撞检测支路101输出该第一PWM信号时，若该检测信号采集端接收到与该第一PWM信号对应的检测信号(即接收到与该第一PWM信号占空比相同的电流信号，在该第一PWM高电平时，能够接收到电流信号，在该第一PWM低电平时，接收不到该电流信号)，则确定该高压互锁支路处于高压连接正常状态，也能够确定车辆未发生碰撞，无需使高压回路断开，若在该第一PWM高电平时，该检测信号采集端未接收到电流信号(即接收不到与该第一PWM信号占空比相同的电流信号)，则确定该高压互锁支路处于故障状态，此时该控制器可以通过报警的方式提示用户，以使用户及时处理高压连接故障，避免高压漏电，若该检测信号采集端接收到的检测信号为第二PWM信号对应的检测信号(即接收到与该第二PWM信号的占空比相同的电信号)，则确定车辆发生碰撞，该控制器需要输出相应地控制信号以切断高压回路，并且在接收到与该第二PWM信号的占空比相同的电信号时，还能够确定该高压互锁回路正常，在该碰撞检测支路101输出该第二PWM信号时，若在该第二PWM信号的高电平阶段没有接收到电流信号，则确定该高压互锁回路处于故障状态，需要进行报警提示。

这样，通过由碰撞检测支路，高压互锁支路以及控制采样支路串联形成的高压安全监测电路，能够在未采集到车辆碰撞信号的情况下，通过检测信号采集端检测到该与该第一电信号对应的检测信号，并在采集到车辆碰撞信号的情况下，通过检测信号采集端检测到与该第二电信号对应的检测信号，从而根据接收到该检测信号的情况确定该高压回路的当前状态，能够通过该高压安全监测电路同时监测车辆碰撞状态和高压回路互锁状态，有利于精简电路，从而能够有效提升车辆的集成度。

可选地，该控制器1031为车辆中的MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)，多个该高压器件分别与该MCU连接，该MCU用于在根据该检测信号确定该高压线路的该当前状态为故障状态的情况下，控制该高压器件与车辆中的高压线路断开连接。

其中，该故障状态可以包括高压互锁支路处于故障状态和车辆发生碰撞的状态，这样，在检测到该高压互锁支路处于故障状态或者车辆发生碰撞时，切断车辆中高压器件与高压线路的连接，能够有效避免高压泄露，提升高压安全系统的可靠性。

在本公开又一示例性实施例示出一种车辆，该车辆包括以上图1至图4中任一项所示的高压安全监测电路。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种高压安全监测电路，其特征在于，包括碰撞检测支路，高压互锁支路以及控制采样支路，所述碰撞检测支路通过所述高压互锁支路与所述控制采样支路连接，所述高压互锁支路，由多个高压器件通过高压互锁导线串联而成；

所述碰撞检测支路，用于在未采集到车辆碰撞信号的情况下，向所述高压互锁支路输出第一电信号，在采集到车辆碰撞信号的情况下，向所述高压互锁支路输出第二电信号；

所述高压互锁支路，用于根据第一电信号或第二电信号，向所述控制采样支路输出检测信号；

所述控制采样支路，用于采集所述高压安全监测电路输出的检测信号，所述检测信号用于确定车辆中高压线路的当前状态。

2.根据权利要求1所述的高压安全监测电路，其特征在于，所述第一电信号为第一占空比的第一PWM信号，所述第二电信号为第二占空比的第二PWM信号，所述第一占空比与所述第二占空比不同。

3.根据权利要求2所述的高压安全监测电路，其特征在于，所述碰撞检测支路包括碰撞传感器，所述车辆碰撞信号由所述碰撞传感器采集得到。

4.根据权利要求3所述的高压安全监测电路，其特征在于，所述碰撞检测支路还包括信号发生器，所述碰撞传感器与所述信号发生器连接，所述信号发生器用于在接收到所述碰撞传感器发出的所述车辆碰撞信号之前，输出所述第一PWM信号，在接收到所述碰撞传感器发出的所述碰撞信号之后，输出所述第二PWM信号。

5.根据权利要求3所述的高压安全监测电路，其特征在于，所述控制采样支路包括控制器，电阻和检测信号采集端，所述电阻一端连接所述高压互锁支路，另一端用于接地，所述电阻连接所述高压互锁支路的一端的引出线形成所述检测信号采集端，所述检测信号采集端与所述控制器连接，

所述控制器，用于根据所述检测信号采集端输出的检测信号确定所述车辆中高压线路的当前状态。

6.根据权利要求5所述的高压安全监测电路，其特征在于，所述碰撞检测支路包括低压电源和第一开关，所述第一开关包括控制端，所述第一开关的控制端与所述控制器连接，所述低压电源通过所述第一开关与所述高压互锁支路连接，

所述碰撞检测支路，用于在所述第一开关闭合的情况下，输出高电平信号，在所述第一开关断开的情况下，输出低电平信号；

所述控制器，用于在未接收到碰撞信号之前，通过控制所述第一开关的闭合与断开使所述碰撞检测支路输出所述第一PWM信号，在接收到碰撞信号之后，控制所述碰撞检测支路输出所述第二PWM信号。

7.根据权利要求6所述的高压安全监测电路，其特征在于，所述第一开关为三极管，继电器开关和电磁开关中的任一种。

8.根据权利要求5所述的高压安全监测电路，其特征在于，所述控制器为车辆中的MCU，多个所述高压器件分别与所述MCU连接，所述MCU用于在根据所述检测信号确定所述高压线路的所述当前状态为故障状态的情况下，控制所述高压器件与车辆中的高压线路断开连接。

9.根据权利要求3所述的高压安全监测电路，其特征在于，所述碰撞传感器为加速度传感器，所述碰撞检测支路用于接收所述加速度传感器采集到的加速度信息，并根据所述加速度信息确定是否发生碰撞。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括权利要求1-9任一项所述的高压安全监测电路。

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